Омские ученые улучшили свойства безвольфрамовых сплавов

Этот метод значительно увеличил износостойкость материала. По словам старшего преподавателя кафедры "Материаловедение и технологии материалов" Омского государственного технического университета (ОмГТУ) Артема Бадамшина, порошковый твердый сплав применяется для создания металлорежущих пластин и коронок буровых инструментов, которые подвергаются значительным нагрузкам в процессе эксплуатации. Эти инструменты испытывают высокие температуры, ударные нагрузки и другие воздействия. В процессе производства таких сплавов обычно используется вольфрам, который в России считается редким и дорогостоящим элементом.

Новые исследования в области твердых сплавов на основе титана

Недавние исследования показали, что аналоги вольфрамовых твердых сплавов, такие как безвольфрамовые сплавы на основе титана, могут представлять интерес для промышленности. Хотя эти сплавы дешевле в три раза, их свойства пока что не достигают уровня вольфрамовых сплавов.

Ученый сообщил о разработке новой методики ионного облучения для улучшения свойств безвольфрамовых порошковых твердых сплавов. Он подчеркнул, что благодаря этому методу удалось значительно увеличить износостойкость при трении почти в три раза. "Теперь мы имеем менее затратный, но более конкурентоспособный состав сплава", — добавил он.

Эти новые открытия открывают перспективы для использования безвольфрамовых твердых сплавов в различных отраслях промышленности, где важны как качество, так и экономическая эффективность.

Исследования показали, что при использовании мощного ионного пучка (E ~ 250 кэВ) наносекундной длительности произошло расплавление поверхности сплава, за которым последовала мгновенная кристаллизация. Этот процесс привел к образованию новых химических соединений и изменению структуры материала, что в конечном итоге привело к повышению его твердости.

Ученые, проводившие исследования, отмечают, что рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия позволила выявить формирование дополнительных карбидных соединений в результате ионного облучения. Кроме того, наблюдения показали, что воздействие импульсного ионного пучка привело к снижению концентрации хрупких интерметаллидных фаз с избыточным содержанием никеля.

Эти результаты подчеркивают значимость исследований в области воздействия ионных пучков на структуру и свойства материалов, а также открывают новые возможности для улучшения характеристик сплавов и их применения в различных областях промышленности.

Усовершенствование безвольфрамовых твердых сплавов представляет особый интерес для машиностроения и горнодобывающей промышленности, где используется буровой инструмент. Этот процесс может привести к значительным экономическим выгодам, о чем подчеркнул ученый. Он отметил, что миллиарды рублей могут быть сэкономлены благодаря новым технологиям в этой области. В частности, в Омске и других регионах уже действуют несколько предприятий, которые могут внедрить эти усовершенствования и получить значительные выгоды.

Источник и фото - ria.ru